DE865331C - Verfahren zur Betaetigung von Kontakten und magnetisches Mehrfachschaltaggregat zur Durchfuehrung dieses Verfahrens - Google Patents

Description

Es gibt in der Technik zahlreiche elektrische Anordnungen mit einer Mehrzahl von elektromagnetischen selbständigen Relais, von denen eine größere Anzahl immer gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig in Tätigkeit ist und die Aufgabe hat, elektrische Stromläufe nach bestimmten Gesetzen zu schließen. Derartige Anordnungen sind z. B. elektrische Rechenmaschinen, die nach dem Leitungskombinationsprinzip arbeiten, automatische Telephoneinrichtungen, vorzugsweise für den Selbstwählverkehr, Lichtruf- und Sprechanlagen usw.

Derartige Gruppen von selbständigen Relais sind kostspielig, schwer und benötigen viel Platz. Außerdem erfordert die Betätigung der Relais relativ große Kräfte.

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisches Schaltaggregat, gekennzeichnet durch mindestens ein Schaltorgan und durch eine Mehrzahl von Kontakten oder Kontaktsätzen mit zugehörigen elektromagnetischen Steuerorganen, die aus je einem festen und einem beweglichen Teil bestehen, wobei an den beweglichen Teilen Zwischenkörper oder Kontakte befestigt sind, derart, .daß durch die Wirkung der Steuerorgane die Zwischenelemente oder Kontakte in oder aus dem Wirkungsbereich des Schaltorgans gebracht werden können.

In der Zeichnung sind zwei beispielsweise Ausführungsformen eines magnetischen Mehrfachschaltaggregats dargestellt, und es zeigen

Fig. ι und 2 Schnitte durch ein. erstes Ausführungsbeispiel,

Fig. 3 a und 3 b das zugehörige Schaltorgan,
Fig. 4 und 5 Schnitte durch ein zweites Ausführungsbeispiel,

Fig. 6 a und 6b das zugehörige Schaltorgan,
Fig. 7 eine Draufsicht auf die Vorrichtung.

In einem Gehäuse ι (Fig. ι und 2) sind zwischen Halteplatten 2 die Steuerorgane, nämlich Solenoidspulen 3, eingespannt; deren bewegliche Teile, die Solenoidkerne 4, tragen Blattfedern' 5, an deren unteren Enden Zwischenelemente 6 angeordnet sind Diese Zwischenelemente 6 bestehen zweckmäßigerweise aus zylinderförmigen, elektrisch nichtleitenden Kunststoffkörpern. Die Blattfedern sind gegen Verdrehung in den Spulenkörpern durch die Schlitzführungen 7 geschützt. Im stromlosen Zustand stehen die Zwischenelemente 6 den Kontaktfedern 8 gegenüber, die in der gitterförmigen Aufhängevorrichtung 9 befestigt sind.

Im unteren Teil des Gehäuses 1 ist das Schaltorgan angeordnet. Dieses besteht aus einem Schlitten 10 mit rostförmig angeordneten Profilstäben 11, welche Winkelform besitzen und welche als Betätigungsorgane zur Herstellung des Kontaktes dienen. Wenn das Schaltorgan 10 mit dem Betatigungsorgan 11 aus der in Fig. 1 dargestellten Lage nach links in die gestrichelt dargestellte Lage bewegt wird, stößt das Betätigungsorgan 11 gegen das Zwischenelement 6 und bewegt dieses nach links gegen die Kontaktfeder 8, die ihrerseits gegen die Kontaktfeder 8' gepreßt wird, wodurch der gewünschte Kontakt hergestellt ist.

Wenn aber in der Ruhestellung des Schaltorgans 10 in einzelnen Solenoidspulen 3 deren bewegliche Teile 4 angezogen werden, dann bewegen sich die entsprechenden Zwischenelemente 6 nach oben in die in Fig. ι punktiert dargestellte Lage und befinden sich somit außerhalb des Wirkungsbereiches des Schaltorgans 10. Bei der Bewegung des Schaltorgans 10 stoßen daher die betreffenden Betätigungsorgane 11 in den leeren Raum, und die entsprechenden Kontakte werden nicht betätigt.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, werden durch ein Zwischenelement 6 drei Arbeitskontakte 8 bzw. 8' betätigt; auf sinngemäße Weise können, wie bei einem Relais bekannter Art, beliebige Kontaktarten, wie Ausschalt- und Umschaltkontakte, betätigt werden.

Fig. 3. a und 3 b stellen das beim Beispiel nach

Fig. ι und 2 verwendete Schaltorgan in der Draufsieht und im Schnitt dar. Dabei kann das Schaltorgan beim Schaltvorgang je nach Bedarf als Ganzes bewegt werden, oder es können nur einzelne Be-. tätigungsorgane 11 zur Wirkung gelangen.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 und 5 sind im nicht dargestellten Gehäuse zwischen Halteplatten 12 Solenoidspulen 13 mit den Solenoidkernen 14 angeordnet, an welchen Blattfedern 15 und Zwischenelemente 16 befestigt sind. Eine Blattfederführung ist hier nicht erforderlich, da rechteckige Solenoidkerne und Solenoidspulen mit rechteckigem Durchlaß verwendet werden. Bei dieser Ausführungsform liegen, im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel, die Zwischenelemente im angezogenen Zustand den Kontaktfedern 17 und Betätigungsorganen 18 des Schaltorgans 19 gegenüber. Im nicht angezogenen, also stromlosen Zustand befindet sich das Zwischenelement unter den Kontaktfedern 17 und den Betätigungsorganen 18, so daß das Schaltorgan 19 auch hier nur in einer Stellung der Zwischenelemente 16 die Betätigung der Kontakte 17 vermitteln kann.

In Fig. 6a und 6b ist das Schaltorgan des Ausführungsbeispiels gemäß den Fig. 4 und 5 in Draufsicht und Schnitt dargestellt.

Die Zwischenelemente können auch, anstatt an elastischen Blattfedern am beweglichen Teil der Steuerorgane selbst fest angeordnet sein. In diesem Fall muß der bewegliche Teil, z. B. der Solenoidkern, derart ausgebildet sein, daß er im Solenoid eine Drehbewegung ausführen kann.

Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen sind zur Betätigung der Kontakte Zwischenelemente vorgesehen, welche die Bewegung des Schaltorgans übertragen. Es liegt im Rahmen der vorliegenden Erfindung, daß die Kontakte selbst oder Teile davon an den Steuerorganen angeordnet sind, so daß durch die Wirkung der Steuerorgane die Kontakte selbst in oder außer den Wirkungsbereich des Schaltorgans gelangen.

Die Bewegung des Schaltorgans erfolgt bei beiden Ausführungsformen vorteilhaft durch einen Hubmagnet, der die Arretierung gegen eine Feder öffnet, so daß im Ruhezustand die Arretierung immer geschlossen ist.' Die Steuerung des Hubmagnets kann dtirch einen durch das Schaltorgan betätigten Arbeitskontakt erfolgen, der am Ende des Hubes ein Relais schaltet, das die Stromzufuhr zum Hubmagneten unterbricht. Verwendet man ein Relais mit verzögertem Abfall, so bleibt die Arretierung genügend lang geöffnet, um ein sicheres Einstellen der Solenoidkerne zu ermöglichen.

In besonderen Fällen ist es erwünscht, daß die in Schaltstellung befindlichen Magnete angezeigt werden. Zu diesem Zweck können Anzeigevorrichtungen mit dem magnetischen Mehrfachschaltaggregat verbunden werden, in der Art, daß die Elektromagnetanker oder Solenoidkerne gleichzeitig diese Anzeigevorrichtungen betätigen. Diese können nach den verschiedensten Prinzipien aufgebaut sein. Unter der Annahme, daß von den in Fig. 7 gezeichneten 9X16 Solenoiden immer je eines aus jeder Neunerreihe in einem Arbeitsvorgang zur Wirkung gelangen soll, können die einzelnen Solenoidkerne z. B. oben Schildchen tragen, die in jeder Neunerreihe von ι bis 9 numeriert sind, welche die Stellung ^uo des Schaltaggregats kennzeichnen. Bildet man diese Schildchen transparent aus und läßt sie bei Kontaktbetätigung in ein von einer punktförmigen Lichtquelle ausgehendes Lichtbündel schieben, das entlang einer Neunerreihe projiziert (im angeführten Beispiel wären also 16 getrennte Lichtbündel erforderlich), so erhält man auf einer vorn angebauten Mattscheibe eine Zahlenfolge, in der jede Zahl einen Magnet aus je einer Neunerreihe kennzeichnet. Derartige Anzeigevorrichtungen sind beispielsweise von Interesse bei Verwendung der Mehrfachschaltaggregate bei elektrischen Rechenmaschinen.

Das Schaltorgan wird vorteilhaft elektromagnetisch, z. B. durch einen Hubmagnet, ein Solenoid od. dgl., betätigt. Es ist im allgemeinen im stromlosen Zustand geschlossen und wird für die kurze

Zeit der Betätigung des Mehrfachschaltaggregats z. B., wie erwähnt, elektromagnetisch geöffnet. Ebenso kann jedoch auch, wenn nicht auf die dauernde Fixierung (entsprechend Halterelais) Wert gelegt wird, die Arretierung dauernd offen gehalten werden und nur kurzzeitig elektromagnetisch geschlossen werden, so daß durch das magnetische Mehrfachschaltaggregat sämtliche Relaisarten ersetzt werden können. In Apparaturen, die mehrere

ίο Relaisarten besitzen, werden diese, in Gruppen zusammengefaßt, durch wenige Mehrfachschaltaggregate ersetzt.

Statt durch Hubmagnete und Solenoide kann die Betätigung oder Auslösung des Schaltorgans auch auf anderem Wege erfolgen, z. B. rein mechanisch durch eine den Schaltvorgang auslösende Taste oder durch einen kleinen Elektromotor mit Nockenwelle usw.

Ein technischer Vorteil des Mehrfachschaltaggregats ist die außerordentlich kurzzeitige, impulsmäßige Strombelastung der Magnetspulen, die es gestattet, deren Wicklung stark zu unterdimensionieren, da bei Impulsbetrieb keine unzulässige Erwärmung zu befürchten ist. Durch eine weitere Maßnahme läßt sich die Dimension der Magnetspulen noch weiter verkleinern. In einem Relais ist zur sicheren Betätigung der Relaiskontakte ein Mindestkontaktdruck erforderlich, der bei Schwachstrom nicht unter 10 g, bei Starkstrom nicht unter

3ü 25 g sinken soll. Die Relaiswicklung muß dann so dimensioniert werden, daß dieser Druck bei Anzug des Ankers auch wirklich erreicht wird.

Das Mehrfachschaltaggregat gemäß der vorliegenden Erfindung ist aber so ausgebildet, daß bei der Bewegung der Steuerorgane, d. h. der Elektromagnetanker oder Solenoidspulen, noch keinerlei Kontakte geöffnet oder geschlossen werden, sondern daß deren Betätigung durch das Schaltorgan vorgenommen wird, das auch den nötigen Kontaktdruck zur Verfügung stellt. Es muß also die Wicklung der Steuerorgane, d. h. der Magnetspule bzw. Solenoidspule, nur so dimensioniert sein, daß sie für die Bewegung des Ankers oder Kerns ohne Kontaktschluß ausreicht. Man kann daher mit möglichst leicht beweglichen Ankern und Kernen auskommen.

Besondere Vorteile zeigen Solenoidspulen, in denen der Kern zwischen den beiden Lagen (angezogen und nicht angezogen) ohne Aufhängung durch Federn usw. frei beweglich ist, insbesondere wenn die Spulen lotrecht oder fast lotrecht aufgestellt werden. Im letzteren Fall ist die Schwerkraft die rücktreibende Kraft; die Bewegung des Kerns selbst erfolgt entsprechend der lotrechten Aufstellung fast reibungslos. Bei geringem Gewicht des Ankersystems kann man mit sehr geringen Anzugskräften auskommen.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Elektromagnetisches Schaltaggregat, gekennzeichnet durch mindestens ein Schaltorgan (10,19) und durch eine Mehrzahl von Kontakten oder Kontaktsätzen mit zugehörigen elektromagnetischen Steuerorganen (3, 4 und 13, 14), die aus je einem festen (3 und 13) und einem beweglichen (4 und 14) leil bestehen, wobei an den beweglichen Teilen Zwischenkörper oder Kontakte befestigt sind, derart, daß durch die Wirkung der S teuer organe die Zwischenelemente oder Kontakte in oder aus dem Wirkungsbereich des Schaltorgans (10, 19) gebracht werden können.

2. Magnetisches Schaltaggregat nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenelemente (6, 16) aus an federnden Organen (5, 15) befestigten Körpern bestehen.

3. Magnetisches Schaltaggregat nach Ansprüchen ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Zwischenelement (6, 16) fest mit dem beweglichen Teil (4, 14) eines Steuerorgans verbunden ist, wobei der bewegliche Teil im Steuerorgan eine Drehbewegung ausführen kann.

4. Magnetisches Schaltaggregat nach Ansprüchen ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltorgan (10, 19) schlittenartig ausgebildet ist und Betätigungsorgane (11, 18) für jeden Kontakt aufweist.

5. Magnetisches Schaltaggregat nach Ansprüchen ι bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsorgane des Schaltorgans aus rostartig angeordneten Profilstäben (11) bestehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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